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Informe - Práctica de Fluidización - Grupo 2 (Martes)

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by

Daniel Cardona

on 29 March 2016

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Transcript of Informe - Práctica de Fluidización - Grupo 2 (Martes)

Informe Fluidización
Principios
Eventos/Procedimiento
Diagrama del Equipo
Conceptos
F
uer
za de empuje
Poro
sidad
Peso
Caída de presión
Rotámetro
Manómetro
Válvula
Granulometría

Teorías
Segunda Ley de Newton
Teorema de Bernoulli

Transformaciones
Record
Referencias
Consideraciones
Resultados y Conclusiones
Humedad (Carvajal, 2008): A pesar de que el material se sometió a calentamiento en el horno del laboratorio, está retuvo considerable humedad lo que afectó la fluidización en ambos casos, presentándose aglomeraciones de material en el lecho.
Se tomará la velocidad mínima de fluidización como la velocidad en la cual deja de crecer la caída de presión, aunque esta no se estabilice completamente en las mediciones posteriores; esto con el objetivo de tener un punto de referencia para comparar ambos resultados.
Por facilidad se considera el tamaño de cada lote de particulas como constante, siendo igual al promedio de las mallas con las que se tamizo el total de la muestra de arena (Mayor:1.29mm y Menor:725ηm). Ademas se consideran que las demas variables como densidad y esfericidad como una constante para ambos lotes.
Se uso la misma cantidad inicial (500gr) de muestra para cada lote.
Debido a la falta de tiempo solo se realizó una única prueba para cada muestra .
Velocidad vs Caída de Presión
Particulas de Mayor Tamaño
Particulas de Menor Tamaño
De la observación de las gráficas obtenidas podemos decir que la velocidad mínima de fluidización para el lote arena con partículas más grandes es de 53,076 m/s (64,030 l/min), mientras que, para el lote con partículas más pequeñas, la velocidad obtenida es de 43,486m/s (52,460 l/min). Partiendo de esto y además considerando las demás variables como constantes para ambos lotes, podemos confirmar que el tamaño de partícula de un sólido a fluidizar afecta directamente la velocidad minima de fluidización a mayor diámetro de particula mayor será la velocidad.
Debido a la alta humedad de la muestra, en ninguno de los ensayos realizados se obtuvo una fluidización completa, por lo cual se recomienda repetir la repetir la prueba con una muestra seca para obtener resultados con mayor confiabilidad.
Se recomienda para futuras experimentaciones el cerciorarse de que la muestra a fluidizar se encuentre completamente seca.
Datos obtenidos de la prueba con particulas de Menor Tamaño
Unidades ΔP: Pulgadas columna de Liquido
Unidades ΔP: Pulgadas columna de Liquido
Datos: Particulas de Mayor Tamaño
Datos: Particulas de Menor Tamaño
Datos obtenidos de la prueba con particulas de Mayor Tamaño
Particulas de Mayor Tamaño: 1.18-1.4 mm
Particulas de Menor Tamaño: 600-800 ηm
Gravedad: 9.8 m/s²
Densidad de Liquido Manometrico: 1000 kg/m^3
Diametro de Columna: 8cm
Area de distribución: 0.020m^2
La fluidización de las partículas en el lecho es provocada por el aumento de la velocidad que causa una caída de presión, esta se equilibra con la fuerza de la gravedad a una cierta velocidad y a partir de ahí comienza el movimiento de las partículas, después de que esto suceda la caída de presión en el lecho permanece constante, idealmente dicha caída en función de la velocidad presenta un comportamiento como el exhibido en la figura 1, en la cual la caída de presión aumenta linealmente con la velocidad y luego de la fluidización es una constante, pero en la realidad este comportamiento difiere debido a que el lecho sufre una ligera expansión manteniéndose el contacto entre las partículas , y este ligero
aumento
en la

porosidad contrarresta la ve
locidad y en
efecto

se requerirá de más velocidad
para comen
zar la

fluidización.(
Warren et al. ,1998).
Figura 1. Comportamiento Ideal de Caida de Presion vs Velocidad (
Hincapie, 2004).
Figura 2. Comportamiento Real de Caida de Presion vs Velocidad (
Hincapie, 2004).
- Calentar la muestra de partículas con el fin de reducir su humedad, previo al procedimiento de cribado.
- Realizar el tamizado de las partículas para la selección de muestras con tamaños homogenizados.
- Seleccionar los dos tamaños de muestra a utilizar para el análisis experimental (para este caso se eligieron los que quedaron como residuo en los tamices #16 y #30.
- Pesar la cantidad de muestra que se va a utilizar.
- R
ealizar
el m
ontaje de la muestra en el equipo.
- Ve
rificar el est
ado de las válvulas y realizar el encendido del equipo.
- Co
ntrolar el f
lujo de aire en el sistema por medio de las válvulas, y realizar la toma de los datos de flujo (con el rotámetro) y de las caídas de presión en el sistema (con los diferentes manómetros)
- Aumentar gradualmente el flujo de aire hasta que se tenga una fluidización homogénea de la muestra (denotado por la inexistencia del cambio en la caída de presión).
- Cortar el flujo de aire y desmontar la muestra de partículas del equipo con el fin de prepararlo para el próximo montaje.
- Repetir el procedimiento en el fluidizador para tener un comparativo de los datos.
- Repetir todo el procedimiento con las partículas de tamaño diferente, anotando las diferencias notables entre los datos de una y otra.
(
Hincapie, 2004)
Universidad de Cordoba. (2015). Retrieved from:TEOREMA DE BERNOULLI: http://rabfis
15.uco
.es/
MecFluidos/1024/Untitled-19.htm
Warren, M., Julian, S. M. I. T. H., & Peter, H. (1998). Operaciones unitarias en ingenieria quimica. 1
1
99p.
Hincaapie, Y. A. (2004). READECUACIÓN Y PUESTA EN MARCHA DEL LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS Y DE CONTROL . Medellin: Universidad de Colombia - Sede Medellin.
Carvajal V
, L. I. (2008).
Estudio experimental del secado de maíz p
recocido en u
n lecho fluidizado con aire operado en
condicione
s de vacío. Capítulo 2, Antecedentes. Universidad de las Américas Puebla.
El equipo para la realización de las pruebas consta de los siguientes elementos:
Columna de fluidización (cuerpo del equipo) construida de acrílico, con un diámetro es 8cm y una altura 110cm
Un cono distribuidor y una placa distribuidora (orificios de 1mm de diámetro) de flujo
Para la medición de flujo se cuenta con un rotámetro (medidor de flujo con una bola móvil) colocado en serie con una placa de orificio

¿De que manera afecta el tamaño de particula, de un lecho, la velocidad minima de fluidización?
Escala Equivalente de Flujo
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